(57)【要約】【課題】  残存する未反応のジアミンの含有量が極めて少なく、色調劣化や臭気発生が改善されたカルボン酸アミドの製造方法、並びに色調劣化や臭気が改善されたカルボン酸アミド誘導体、及びその製造方法を提供する。【解決手段】  脂肪酸化合物と、ジアミンとを反応させてカルボン酸アミドを合成するカルボン酸アミド合成工程と、該カルボン酸アミド合成工程において得られた反応物に対して、前記反応物中に残存する未反応のジアミンの濃度が０．００５質量％未満となるように前記未反応のジアミンを留去する留去工程とを含むことを特徴とするカルボン酸アミドの製造方法である。また該製造方法により製造されたカルボン酸アミドを用いたカルボン酸アミド誘導体、及びその製造方法である。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記構造式（１）で表される脂肪酸化合物と、下記構造式（２）で表されるジアミンとを反応させてカルボン酸アミドを合成するカルボン酸アミド合成工程と、
該カルボン酸アミド合成工程において得られた反応物に対して、前記反応物中に残存する未反応のジアミンの濃度が０．００５質量％未満となるまで前記未反応のジアミンを留去する留去工程と
を含むことを特徴とするカルボン酸アミドの製造方法。
【化１】
2006188478.tif 000022
ただし、前記構造式（１）中、Ｒ１は、炭素数５〜２３の直鎖又は分岐鎖のアルキル基、アルケニル基、及びヒドロキシアルキル基のいずれかを表し、Ｒ２は、水素原子、及び炭素数１〜４の直鎖又は分岐鎖のアルキル基のいずれかを表す。
【化２】
2006188478.tif 000023
ただし、前記構造式（２）中、Ｒ３及びＲ４は、互いに同一又は異なる炭素数１〜４のアルキル基を表し、ｎは２〜４の整数を表す。
【請求項２】
留去工程が２以上の工程からなり、
少なくとも１つの留去工程が、反応物に対して減圧及び不活性ガスの流通のいずれかを行うことにより、前記反応物中に残存する未反応のジアミンを留去する工程であり、
他の少なくとも１つの留去工程が、前記反応物に対して水又は水蒸気を添加し、前記反応物中に残存する前記未反応のジアミンを、前記水又は水蒸気とともに留去する工程である請求項１に記載のカルボン酸アミドの製造方法。
【請求項３】
反応物中の未反応のジアミンの濃度が、第一の留去工程後において０．５％以下であり、第二の留去工程後において０．００５％以下である請求項１から２のいずれかに記載のカルボン酸アミドの製造方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のカルボン酸アミドの製造方法により製造されたことを特徴とするカルボン酸アミド。
【請求項５】
ジアミンの含有量が０．００５質量％である請求項４に記載のカルボン酸アミド。
【請求項６】
請求項４から５のいずれかに記載のカルボン酸アミドと、過酸化水素とを反応させることにより、下記構造式（３）で表されるカルボン酸アミド誘導体を製造することを特徴とするカルボン酸アミド誘導体の製造方法。
【化３】
2006188478.tif 000024
ただし、前記構造式（３）中、Ｒ１は、炭素数５〜２３の直鎖又は分岐鎖のアルキル基、アルケニル基、及びヒドロキシアルキル基のいずれかを表し、Ｒ３及びＲ４は、互いに同一又は異なる炭素数１〜４のアルキル基を表し、ｎは２〜４の整数を表す。
【請求項７】
請求項４から５のいずれかに記載のカルボン酸アミドと、下記構造式（４）で表されるモノハロアルキルカルボン酸及びその塩のいずれかとを反応させることにより、下記構造式（５）で表されるカルボン酸アミド誘導体を製造することを特徴とするカルボン酸アミド誘導体の製造方法。
【化４】
2006188478.tif 000025
ただし、前記構造式（４）中、Ｙは、ハロゲン原子を表し、Ｒ５は、炭素数１〜３の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基を表し、Ｚは、水素原子及びアルカリ金属原子のいずれかを表す。
【化５】
2006188478.tif 000026
ただし、前記構造式（５）中、Ｒ１は、炭素数５〜２３の直鎖又は分岐鎖のアルキル基、アルケニル基、及びヒドロキシアルキル基のいずれかを表し、Ｒ３及びＲ４は、互いに同一又は異なる炭素数１〜４のアルキル基を表し、ｎは２〜４の整数を表す。
【請求項８】
請求項４から５のいずれかに記載のカルボン酸アミドと、下記構造式（６）で表されるハロゲン化アルキル、及び下記構造式（７）で表されるジアルキル硫酸のいずれかとを反応させることにより、下記構造式（８）で表されるカルボン酸アミド誘導体を製造することを特徴とするカルボン酸アミド誘導体の製造方法。
【化６】
2006188478.tif 000027
ただし、前記構造式（６）中、Ｙは、ハロゲン原子を表し、Ｒ６は、炭素数１〜２のアルキルを表す。
【化７】
2006188478.tif 000028
ただし、前記構造式（７）中、Ｒ７は、炭素数１〜２のアルキルを表す。
【化８】
2006188478.tif 000029
ただし、前記構造式（８）中、Ｒ１は、炭素数５〜２３の直鎖又は分岐鎖のアルキル基、アルケニル基、及びヒドロキシアルキル基のいずれかを表し、Ｒ３及びＲ４は、互いに同一又は異なる炭素数１〜４のアルキル基を表し、Ｒ８は、前記構造式（６）中のＲ６又は前記構造式（７）中のＲ７を表し、Ｘは、ハロゲン原子又はＲ７ＳＯ４を表し、ｎは２〜４の整数を表す。
【請求項９】
請求項４から５のいずれかに記載のカルボン酸アミドを、有機酸、無機酸、及び酸性アミノ酸から選択される少なくとも１種で中和することにより、下記構造式（９）で表されるカルボン酸アミド誘導体を製造することを特徴とするカルボン酸アミド誘導体の製造方法。
【化９】
2006188478.tif 000030
ただし、前記構造式（９）中、Ｒ１は、炭素数５〜２３の直鎖又は分岐鎖のアルキル基、アルケニル基、及びヒドロキシアルキル基のいずれかを表し、Ｒ３及びＲ４は、互いに同一又は異なる炭素数１〜４のアルキル基を表し、Ａは、有機酸、無機酸、及び酸性アミノ酸のいずれかを表し、ｎは２〜４の整数を表す。
【請求項１０】
請求項６から９のいずれかに記載のカルボン酸アミド誘導体の製造方法により製造されたことを特徴とするカルボン酸アミド誘導体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、残存ジアミン量が少なく、色調劣化が抑制され、臭気が改善されたカルボン酸アミドの製造方法、並びに該カルボン酸アミドを用いたカルボン酸アミド誘導体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、カルボン酸アミドは、ヘアリンス剤やヘアコンディショナー剤等に用いられると共に、アミンオキシド等の双極性界面活性剤、四級アンモニウム塩等のカチオン界面活性剤、ベタイン等の両性界面活性剤、及びアミン塩などのカルボン酸アミド誘導体の中間体として使用されている。
前記カルボン酸アミド誘導体は、皮膚に対する刺激が低く、また生分解性が良好であること等の理由から、ヘアシャンプー剤、台所用洗剤等の洗浄剤、香粧品、化粧品等に幅広く用いられている。
【０００３】
通常、カルボン酸アミドは、脂肪酸化合物とジアミンとを、反応温度８０〜２００℃で、常圧、減圧下、或いは加圧下で縮合反応させることにより製造することができる。この製造方法において、前記脂肪酸化合物に対し、前記ジアミンを過剰量用いて反応させるため、反応後に未反応のジアミンを除去する必要がある。
【０００４】
しかしながら、前記未反応のジアミンの除去は困難であり、残存したジアミンが熱又は微量の空気の存在下において着色物質に転化したり、著しい臭気を生じたりする結果、カルボン酸アミド及びカルボン酸アミド誘導体自体、並びにそれらが添加された製品の色調や臭気に悪影響を及ぼすという問題がある。
【０００５】
この問題に対し、例えば、カルボン酸アミドやその誘導体に、水素化ホウ素ナトリウム(ＮａＢＨ４)等の第VIII族金属化合物を添加する方法（特許文献１及び２参照）、次亜リン酸等の漂白剤やＢＨＴ等の酸化防止剤を添加する方法（特許文献３参照）等により、カルボン酸アミドやその誘導体の色調を改善する方法が提案されている。
【０００６】
しかしながら、これらの方法では、微量残存した添加成分が沈殿を生じたり、臭気を発生したりするため、処理後のカルボン酸アミド及びその誘導体の用途が制約されるというという問題がある。また、水素化ホウ素ナトリウムは禁水性物質であり、処理時に水素が発生するなどして安全性の面からも取扱いにくいという問題がある。
【０００７】
一方、前記未反応のジアミンを除去する方法として、窒素ブローや減圧でのトッピング等の方法が開示されている（特許文献４及び５参照）。
しかしながら、未反応のジアミンの除去方法として、窒素ブローや減圧トッピング法を単独で用いた場合には、未反応のジアミンと共に、その他の微量不純物の除去が十分に行われないため、カルボン酸アミド及びその誘導体の色調劣化や臭気の発生は改善されないという問題がある。
【０００８】
よって、残存する未反応のジアミンの含有量が極めて少なく、色調劣化が抑制され、臭気が改善され、保存安定性に優れたカルボン酸アミドの製造方法、並びに色調劣化が抑制され、臭気が改善され、保存安定性に優れたカルボン酸アミド誘導体、及びその製造方法は未だ提供されておらず、さらなる改良が望まれているのが現状である。
【０００９】
【特許文献１】特開平０８-２５３４４６号公報
【特許文献２】特開平０９-２３５２６０号公報
【特許文献３】特公表２００１−５２０６６４号公報
【特許文献４】特開平０８-２５３４４６号公報
【特許文献５】特公表２００１−５２０６６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、前記従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、残存する未反応のジアミンの含有量が極めて少なく、色調劣化が抑制され、臭気が改善され、保存安定性に優れたカルボン酸アミドの製造方法、並びに色調劣化が抑制され、臭気が改善され、保存安定性に優れたカルボン酸アミド誘導体、及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するため、本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、カルボン酸アミドを製造する工程において、脂肪酸化合物とジアミンとを反応させてカルボン酸アミドを合成した後、反応物中の未反応のジアミンを、減圧又は不活性ガスの流通により留去した後、さらに前記反応物に水又は水蒸気を添加して前記水又は水蒸気とともに留去することにより、残存する未反応のジアミンの含有量が極めて少なく、色調劣化が抑制され、臭気が改善されたカルボン酸アミドを製造することができ、該カルボン酸アミドを用いることにより、色調劣化が抑制され、臭気が改善されたカルボン酸アミド誘導体を製造することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１２】
本発明は、本発明者による前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞  下記構造式（１）で表される脂肪酸化合物と、下記構造式（２）で表されるジアミンとを反応させてカルボン酸アミドを合成するカルボン酸アミド合成工程と、
該カルボン酸アミド合成工程において得られた反応物に対して、前記反応物中に残存する未反応のジアミンの濃度が０．００５質量％未満となるまで前記未反応のジアミンを留去する留去工程と
を含むことを特徴とするカルボン酸アミドの製造方法である。
【化１】
2006188478.tif 000002
ただし、前記構造式（１）中、Ｒ１は、炭素数５〜２３の直鎖又は分岐鎖のアルキル基、アルケニル基、及びヒドロキシアルキル基のいずれかを表し、Ｒ２は、水素原子、及び炭素数１〜４の直鎖又は分岐鎖のアルキル基のいずれかを表す。
【化２】
2006188478.tif 000003
ただし、前記構造式（２）中、Ｒ３及びＲ４は、互いに同一又は異なる炭素数１〜４のアルキル基を表し、ｎは２〜４の整数を表す。
＜２＞  留去工程が２以上の工程からなり、
少なくとも１つの留去工程が、反応物に対して減圧及び不活性ガスの流通のいずれかを行うことにより、前記反応物中に残存する未反応のジアミンを留去する工程であり、
他の少なくとも１つの留去工程が、前記反応物に対して水又は水蒸気を添加し、前記反応物中に残存する前記未反応のジアミンを、前記水又は水蒸気とともに留去する工程である前記＜１＞に記載のカルボン酸アミドの製造方法である。
＜３＞  留去工程が第一留去工程及び第二留去工程からなり、前記第一留去工程が、反応物に対して減圧及び不活性ガスの流通のいずれかを行うことにより、前記反応物中に残存する未反応のジアミンを留去する工程であり、前記第二留去工程が、前記反応物に対して水又は水蒸気を添加し、前記反応物中に残存する前記未反応のジアミンを、前記水又は水蒸気とともに留去する工程である前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載のカルボン酸アミドの製造方法である。
＜４＞  反応物中の未反応のジアミンの濃度が、第一の留去工程後において０．５％以下であり、第二の留去工程後において０．００５％以下である前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載のカルボン酸アミドの製造方法である。
＜５＞  前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載のカルボン酸アミドの製造方法により製造されたことを特徴とするカルボン酸アミドである。
＜６＞  ジアミンの含有量が０．００５質量％である前記＜５＞に記載のカルボン酸アミドである。
＜７＞  前記＜５＞から＜６＞のいずれかに記載のカルボン酸アミドと、過酸化水素とを反応させることにより、下記構造式（３）で表されるカルボン酸アミド誘導体を製造することを特徴とするカルボン酸アミド誘導体の製造方法。
【化３】
2006188478.tif 000004
ただし、前記構造式（３）中、Ｒ１は、炭素数５〜２３の直鎖又は分岐鎖のアルキル基、アルケニル基、及びヒドロキシアルキル基のいずれかを表し、Ｒ３及びＲ４は、互いに同一又は異なる炭素数１〜４のアルキル基を表し、ｎは２〜４の整数を表す。
＜８＞  前記＜５＞から＜６＞のいずれかに記載のカルボン酸アミドと、下記構造式（４）で表されるモノハロアルキルカルボン酸及びその塩のいずれかとを反応させることにより、下記構造式（５）で表されるカルボン酸アミド誘導体を製造することを特徴とするカルボン酸アミド誘導体の製造方法である。
【化４】
2006188478.tif 000005
ただし、前記構造式（４）中、Ｙは、ハロゲン原子を表し、Ｒ５は、炭素数１〜３の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基を表し、Ｚは、水素原子及びアルカリ金属原子のいずれかを表す。
【化５】
2006188478.tif 000006
ただし、前記構造式（５）中、Ｒ１は、炭素数５〜２３の直鎖又は分岐鎖のアルキル基、アルケニル基、及びヒドロキシアルキル基のいずれかを表し、Ｒ３及びＲ４は、互いに同一又は異なる炭素数１〜４のアルキル基を表し、ｎは２〜４の整数を表す。
＜９＞  前記＜５＞から＜６＞のいずれかに記載のカルボン酸アミドと、下記構造式（６）で表されるハロゲン化アルキル、及び下記構造式（７）で表されるジアルキル硫酸のいずれかとを反応させることにより、下記構造式（８）で表されるカルボン酸アミド誘導体を製造することを特徴とするカルボン酸アミド誘導体の製造方法である。
【化６】
2006188478.tif 000007
ただし、前記構造式（６）中、Ｙは、ハロゲン原子を表し、Ｒ６は、炭素数１〜２のアルキルを表す。
【化７】
2006188478.tif 000008
ただし、前記構造式（７）中、Ｒ７は、炭素数１〜２のアルキルを表す。
【化８】
2006188478.tif 000009
ただし、前記構造式（８）中、Ｒ１は、炭素数５〜２３の直鎖又は分岐鎖のアルキル基、アルケニル基、及びヒドロキシアルキル基のいずれかを表し、Ｒ３及びＲ４は、互いに同一又は異なる炭素数１〜４のアルキル基を表し、Ｒ８は、前記構造式（６）中のＲ６又は前記構造式（７）中のＲ７を表し、Ｘは、ハロゲン原子又はＲ７ＳＯ４を表し、ｎは２〜４の整数を表す。
＜１０＞  前記＜５＞から＜６＞のいずれかに記載のカルボン酸アミドを、有機酸、無機酸、及び酸性アミノ酸から選択される少なくとも１種で中和することにより、下記構造式（９）で表されるカルボン酸アミド誘導体を製造することを特徴とするカルボン酸アミド誘導体の製造方法である。
【化９】
2006188478.tif 000010
ただし、前記構造式（９）中、Ｒ１は、炭素数５〜２３の直鎖又は分岐鎖のアルキル基、アルケニル基、及びヒドロキシアルキル基のいずれかを表し、Ｒ３及びＲ４は、互いに同一又は異なる炭素数１〜４のアルキル基を表し、Ａは、有機酸、無機酸、及び酸性アミノ酸のいずれかを表し、ｎは２〜４の整数を表す。
＜１１＞  前記＜７＞から＜１０＞のいずれかに記載のカルボン酸アミド誘導体の製造方法により製造されたことを特徴とするカルボン酸アミド誘導体である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、残存する未反応のジアミンの含有量が極めて少なく、色調劣化が抑制され、臭気が改善され、保存安定性に優れたカルボン酸アミドを製造する方法、並びに該カルボン酸アミドを用いることにより、色調劣化が抑制され、臭気が改善され、保存安定性に優れたカルボン酸アミド誘導体及びそれを製造する方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（カルボン酸アミドの製造方法）
本発明のカルボン酸アミドの製造方法は、脂肪酸化合物とジアミンとを反応させるカルボン酸アミド合成工程と、該カルボン酸アミド合成工程において得られた反応物に対して、前記反応物中に残存する未反応のジアミンの濃度が０．００５質量％未満となるように前記未反応のジアミンを留去する留去工程とを含み、更に必要に応じて、その他の工程を含む。
【００１５】
＜カルボン酸アミド合成工程＞
前記カルボン酸アミド合成工程は、下記構造式（１）で表される脂肪酸化合物と、下記構造式（２）で表されるジアミンとを縮合反応させる工程である。
【化１９】
2006188478.tif 000011
ただし、前記構造式（１）中、Ｒ１は、炭素数５〜２３の直鎖又は分岐鎖のアルキル基、アルケニル基、及びヒドロキシアルキル基のいずれかを表し、Ｒ２は、水素原子、及び炭素数１〜４の直鎖又は分岐鎖のアルキル基のいずれかを表す。
【化２０】
2006188478.tif 000012
ただし、前記構造式（２）中、Ｒ３及びＲ４は、互いに同一又は異なる炭素数１〜４のアルキル基を表し、ｎは２〜４の整数を表す。
【００１６】
−脂肪酸化合物−
前記脂肪酸化合物としては、前記構造式（１）で表される脂肪酸及び脂肪酸エステルのいずれかであれば、特に制限は無く、目的に応じて適宜選択することができ、前記脂肪酸としては、例えば、植物油脂肪酸、動物油脂肪酸、合成脂肪酸、及びこれらの混合物が挙げられ、前記脂肪酸エステルとしては、前記脂肪酸のメチルエステル、エチルエステル、グリセライド、及びこれらの混合物等が挙げられる。
これらの中でも、ハンドリング性に優れるという観点から、前記構造式（１）において、Ｒ２が、水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基である脂肪酸又はその低級アルキルエステルが好ましく、Ｒ１が炭素数９〜２１の直鎖アルキル基であって、かつＲ２が水素原子又はメチル基であるものがより好ましい。
【００１７】
前記植物油脂肪酸及び前記動物油脂肪酸としては、例えば、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、ベヘン酸、エルカ酸、１２−ヒドロキシステアリン酸、ヤシ油脂肪酸、綿実油脂肪酸、とうもろこし油脂肪酸、牛脂脂肪酸、ババス油脂肪酸、パーム脂肪酸、パーム核油脂肪酸、大豆油脂肪酸、アマニ油脂肪酸、ヒマシ油脂肪酸、オリーブ油脂肪酸、鯨油脂肪酸等が挙げられ、前記合成脂肪酸としては、イソステアリン酸、イソパルミチン酸、イソトリデカン酸、２−エチルへキサン酸等のガーベット型アルキル基を有する脂肪酸が挙げられる。
これらは、１種を単独で、又は２種以上を混合して使用することができる。
【００１８】
−ジアミン−
前記ジアミンとしては、前記構造式（２）で表されるものであれば、特に制限は無く、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジメチルアミノプロピルアミン、ジメチルアミノエチルアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、ジエチルアミノエチルアミン、ジブチルアミノプロピルアミン、ジブチルアミノエチルアミン、ジプロピルアミノプロピルアミン、及びジプロピルアミノエチルアミンなどが挙げられる。これらの中でも、原料入手が容易である点、並びに、製造されたカルボン酸アミド及びカルボン酸アミド誘導体が、各種製品に配合された場合において該製品に付与する性能が高いという観点から、ジメチルアミノプロピルアミン、及びジエチルアミノエチルアミンが好ましい。
これらは、１種を単独で、又は２種以上を混合して使用することができる。
【００１９】
−反応条件−
前記脂肪酸化合物と、前記ジアミンとの反応温度は、８０〜２２０℃が好ましく、１００〜２００℃がより好ましく、１２０〜１９５℃が特に好ましい。
また、反応時間としては、３〜２０時間が好ましく、５〜１５時間がより好ましい。
【００２０】
前記脂肪酸化合物と、前記ジアミンとのモル比としては、（ジアミンのモル数）／（脂肪酸化合物のモル数）＝１．０〜２．０であることが好ましく、１．０５〜1．６であることがより好ましい。前記モル比が２．０を超えると、前記ジアミンの環流が激しくなり、反応温度を８０〜２２０℃の範囲内に保持することができず、反応が遅くなることがあり、カルボン酸アミドの生産性が低下することがある。また、前記モル比が１．０未満であると、未反応の前記脂肪酸化合物量が多くなり、カルボン酸アミドの性能や低温安定性が悪化することがあり、特に、前記脂肪酸化合物として前記脂肪酸エステルを用いた場合には、反応中に副生するアミドエステルの量が多くなり、後述するカルボン酸アミド誘導体を製造した場合に、得られた化合物の低温安定性が悪化することがある。
【００２１】
前記反応において、前記ジアミンは、反応中におけるジアミンの留出を抑制し、副反応を抑制するために、予め脂肪酸又はエステルに対するモル比が０．８〜１．１モルとなるように仕込み、１４０〜１６０℃で反応させた後、残りのジアミンを滴下して添加することができる。その後、１７０〜２２０℃で未反応のジアミン量が少なくなるまで熟成させることが好ましい。
また、１４０〜１８０℃で反応させながら、ジアミンを滴下して添加しても良い。
【００２２】
前記カルボン酸アミド合成工程は、減圧下、常圧下、及び加圧下のいずれの条件下で行ってもよい。
【００２３】
前記カルボン酸アミド合成工程は、例えば、ナトリウムメトキシド等のアルカリ触媒の存在下で行うことが好ましい。該アルカリ触媒の存在下で行うことにより、反応時間の短縮を図ることができる。
また、縮合反応中に副生する水やアルコールを留出しやすくするため、窒素等の不活性ガスを微量流通させながら反応を行うことが好ましい。
【００２４】
前記カルボン酸アミド合成工程により、前記脂肪酸化合物と、前記ジアミンとが反応して、カルボン酸アミドが製造される。その後、後述する第一留去工程及び第二留去工程を行うことにより、残存する未反応のジアミンの含有量が極めて少ないカルボン酸アミドが製造される。
【００２５】
＜留去工程＞
前記留去工程は、２以上の工程からなり、少なくとも１つの留去工程が、反応物に対して減圧及び不活性ガスの流通のいずれかを行うことにより、前記反応物中に残存する未反応のジアミンを留去する工程であり、他の少なくとも１つの留去工程が、前記反応物に対して水又は水蒸気を添加し、前記反応物中に残存する前記未反応のジアミンを、前記水又は水蒸気とともに留去する工程であり、これらの工程がそれぞれ１少なくとも１回ずつ行われることが好ましい。
【００２６】
前記留去工程は、具体的には、第一留去工程及び第二留去工程の２つの留去工程が順に行われることが好ましく、前記第一留去工程として、反応物に対して減圧及び不活性ガスの流通のいずれかを行うことにより、前記反応物中に残存する未反応のジアミンが留去され、次いで前記第二留去工程として、前記反応物に対して水又は水蒸気を添加し、前記反応物中に残存する前記未反応のジアミンを、前記水又は水蒸気とともに留去されることが好ましい。
【００２７】
＜＜第一留去工程＞＞
前記第一留去工程は、前記カルボン酸アミド合成工程における前記脂肪酸化合物と前記ジアミンとの反応終了後、反応物中に残存する未反応のジアミン量を低減させるための第一の工程として、前記反応物に対して減圧及び不活性ガスの流通のいずれかを行い、前記ジアミンを留去する工程である。
前記第一留去工程としては、前記減圧及び前記不活性ガスの流通のいずれかを単独で行ってもよく、両方行ってもよい。
【００２８】
−減圧による未反応ジアミンの留去−
減圧により前記反応物中の未反応のジアミンを留去する方法としては、例えば、温度１００〜２２０℃の条件下で、０．０１ｋＰａ／分〜２０ｋＰａ／分で減圧していく方法が挙げられる。減圧による最終的な圧力としては、４．０ｋＰａ以下が好ましく、２．７ｋＰａ以下がより好ましく、１．３３ｋＰａ以下が特に好ましい。
減圧処理の時間としては、所望の圧力に減圧した後、０．０２〜５時間が好ましく、０．５〜２時間がより好ましい。
【００２９】
−不活性ガスの流通による未反応ジアミンの留去−
前記不活性ガスの流通により前記反応物中の未反応のジアミンを留去する方法としては、例えば、液相中又は気相中において、１分間当たり、前記反応物に対する体積比で０．０５〜３倍（０．０５〜２ｃｃｍ、又は０．０５〜２ｖｖｍ）の前記不活性ガスを流通させる方法が挙げられる。このとき、流通させる前記不活性ガスは、０．１〜１倍であることが好ましい。
【００３０】
前記不活性ガスとしては、例えば、窒素、及びヘリウムなどが挙げられる。
前記不活性ガス量が少ないと、未反応のジアミンを留去するために要する時間が長くかかることがあり、前記不活性ガス量が過剰であると、減圧時に液体成分が蒸発することなく溢れ出すフラッディング現象が生じることによって、未反応のジアミンと共に、生成したカルボン酸アミドが失われることがある。
【００３１】
効率的に未反応のジアミンを留去する観点から、前記不活性ガスは、液相中で流通することが好ましい。
温度条件としては、１００〜２２０℃が好ましく、１３０〜２００℃がより好ましい。
【００３２】
前記第一留去工程により、前記反応物中の未反応のジアミン濃度を０．５％以下とすることが好ましく、０．１％以下とすることがより好ましく、０．０２％以下とすることが特に好ましい。前記第一留去工程終了後の未反応のジアミン濃度が０．５％を超えると、続いて行われる前記第二留去工程の時間が長くかかることや、留去に使用する水又は水蒸気が多量に必要となることがある。
【００３３】
＜＜第二留去工程＞＞
前記第二留去工程は、前記第一留去工程の終了後、留去されずに反応物中に残存している未反応のジアミンを留去するための工程として、前記反応物に対して水又は水蒸気を添加し、常圧下又は減圧下で処理する工程である。
【００３４】
前記反応物に対して水を添加して未反応のジアミンを留去する方法としては、例えば、カルボン酸アミドの融点〜１６０℃に加温したカルボン酸アミドに水を添加し、カルボン酸アミドの融点〜１６０℃に保ちながら常圧下で水を留去させる方法、６．７ｋＰａ以下、好ましくは４．０ｋＰａ以下まで減圧して水を留去する方法、窒素等の不活性ガスを流通させて水を留去させることにより、水と共に残存する未反応のジアミンを留去する方法などが挙げられる。
前記水の添加量としては、前記反応物に対する体積比で1〜１００％が好ましく、２〜５０％がより好ましく、３〜３０％が特に好ましい。前記水は、全量を一括で添加してもよく、分割して添加してもよく、また連続的に滴下等の方法により添加しても良い。
水の添加操作と水の留去操作とを繰り返し行うことにより、より多くの未反応ジアミンを除去できると共に、反応物中に微量存在する不純物も除去できる。繰り返しの回数としては、１〜１０回が好ましく、１〜５回がより好ましい。
【００３５】
前記反応物に対して水蒸気を添加して未反応のジアミンを留去する方法としては、例えば、６０℃（カルボン酸アミドの融点）〜１３０℃に加温したカルボン酸アミドに水蒸気を吹き込みながら添加し、１００〜１６０℃に保持しながら、常圧下で水蒸気を留去させる方法、６．７ｋＰａ以下、好ましくは４．０ｋＰａ以下まで減圧して水蒸気を留去する方法、窒素等の不活性ガスを流通させて水蒸気を留去させる方法などが挙げられる。
前記水蒸気の添加量としては、カルボン酸アミド１ｋｇに対し、１時間当たり０．０１〜１０ｋｇが好ましい。
【００３６】
前記第二留去工程を行った後、残存した微量の水を除去するために、減圧、及び不活性ガスの流入を行うことが好ましい。
【００３７】
（カルボン酸アミド）
本発明のカルボン酸アミドは、上述した本発明のカルボン酸アミドの製造方法により製造される。
前記カルボン酸アミドは、未反応のジアミン含有量が０．００５質量％未満であり、色調劣化が抑制され、臭気が改善され、保存安定性に優れ、毛髪化粧料や洗浄剤等に好適に使用されると共に、後述するカルボン酸アミド誘導体の製造に用いられる。
また、前記カルボン酸アミドは、室温下において固体として保存してもよく、加温して液体として保存してもよい。また、保存安定性をさらに高める観点から、窒素シールをして保存することが好ましい。
【００３８】
前記カルボン酸アミドとしては、例えば、カプロン酸ジメチルアミノプロピルアミド、カプロン酸ジメチルアミノエチルアミド、カプロン酸ジエチルアミノエチルアミド、カプロン酸ジエチルアミノプロピルアミド、カプロン酸ジブチルアミノプロピルアミド、カプリル酸ジメチルアミノプロピルアミド、カプリル酸ジメチルアミノエチルアミド、カプリル酸ジエチルアミノエチルアミド、カプリル酸ジエチルアミノプロピルアミド、カプリル酸ジブチルアミノプロピルアミド、カプリン酸ジメチルアミノプロピルアミド、カプリン酸ジメチルアミノエチルアミド、カプリン酸ジエチルアミノエチルアミド、カプリン酸ジエチルアミノプロピルアミド、カプリン酸ジブチルアミノプロピルアミド、ラウリン酸ジメチルアミノプロピルアミド、ラウリン酸ジメチルアミノエチルアミド、ラウリン酸ジエチルアミノエチルアミド、ラウリン酸ジエチルアミノプロピルアミド、ラウリン酸ジブチルアミノプロピルアミド、ミリスチン酸ジメチルアミノプロピルアミド、ミリスチン酸ジメチルアミノエチルアミド、ミリスチン酸ジエチルアミノエチルアミド、ミリスチン酸ジエチルアミノプロピルアミド、ミリスチン酸ジブチルアミノプロピルアミド、パルミチン酸ジメチルアミノプロピルアミド、パルミチン酸ジメチルアミノエチルアミド、パルミチン酸ジエチルアミノエチルアミド、パルミチン酸ジエチルアミノプロピルアミド、パルミチン酸ジブチルアミノプロピルアミド、ステアリン酸ジメチルアミノプロピルアミド、ステアリン酸ジメチルアミノエチルアミド、ステアリン酸ジエチルアミノエチルアミド、ステアリン酸ジエチルアミノプロピルアミド、ステアリン酸ジブチルアミノプロピルアミド、オレイン酸ジメチルアミノプロピルアミド、オレイン酸ジメチルアミノエチルアミド、オレイン酸ジエチルアミノエチルアミド、オレイン酸ジエチルアミノプロピルアミド、オレイン酸ジブチルアミノプロピルアミド、ヤシ油脂肪酸ジメチルアミノプロピルアミド、ヤシ油脂肪酸ジメチルアミノエチルアミド、ヤシ油脂肪酸ジエチルアミノエチルアミド、ヤシ油脂肪酸ジエチルアミノプロピルアミド、ヤシ油脂肪酸ジブチルアミノプロピルアミド、硬化牛脂ジメチルアミノプロピルアミド、硬化牛脂ジメチルアミノエチルアミド、硬化牛脂ジエチルアミノエチルアミド、硬化牛脂ジエチルアミノプロピルアミド、硬化牛脂ジブチルアミノプロピルアミド、ベヘン酸ジメチルアミノプロピルアミド、ベヘン酸ジメチルアミノエチルアミド、ベヘン酸ジエチルアミノエチルアミド、ベヘン酸ジエチルアミノプロピルアミド、ベヘン酸ジブチルアミノプロピルアミド、イソステアリン酸ジメチルアミノプロピルアミド、イソステアリン酸ジメチルアミノエチルアミド、イソステアリン酸ジエチルアミノエチルアミド、イソステアリン酸ジエチルアミノプロピルアミド、及びイソステアリン酸ジブチルアミノプロピルアミドなどが挙げられる。
【００３９】
（カルボン酸アミド誘導体、及びカルボン酸アミド誘導体の製造方法）
本発明のカルボン酸アミド誘導体の製造方法は、本発明のカルボン酸アミドの製造方法により製造された前記カルボン酸アミドを用いて誘導体を製造する方法であり、例えば、（ａ）前記カルボン酸アミドと過酸化水素とを反応させるアミンオキシドの製造方法、（ｂ）前記カルボン酸アミドとモノハロアルキルカルボン酸又はその塩とを反応させるベタインの製造方法、（ｃ）前記カルボン酸アミドとハロゲン化アルキル又はジアルキル硫酸とを反応させる四級アンモニウム塩の製造方法、及び（ｄ）前記カルボン酸を中和剤で中和するアミン塩の製造方法などが挙げられる。
本発明のカルボン酸アミド誘導体は、前記カルボン酸アミド誘導体の製造方法により製造されたカルボン酸アミド化合物である。
【００４０】
＜（ａ）アミンオキシドの製造方法＞
前記アミンオキシドの製造方法としては、本発明のカルボン酸アミドの製造方法により製造された前記カルボン酸アミドと過酸化水素とを反応させる方法であれば、特に制限はなく、目的に応じて公知の方法の中から適宜選択することができる。
【００４１】
前記カルボン酸アミドに対する前記過酸化水素の添加量としては、０．９５〜１．２当量が好ましく、１．０〜１．１当量がより好ましい。前記過酸化水素の添加量が０．９５当量未満であると、反応時間が長くなると共に、未反応のカルボン酸アミドが過多となるため、反応物のｐＨがアルカリ側にシフトしたり、界面活性能が低下することがある。一方、前記過酸化水素の添加量が１．２当量を超えると、反応後の過酸化水素量が多くなり、副反応が生じやすくなることがあり、また、台所用洗剤等に使用出来ない等、用途が制限されることがある。
前記過酸化水素は、過酸化水素水溶液として添加することが好ましく、前記過酸化水素水溶液中の過酸化水素濃度としては、５〜６０％が好ましく、８〜４５％がより好ましい。過酸化水素濃度が高すぎると前記過酸化水素の自己分解が生じたり、局部的な反応が生じる一方、前記過酸化水素濃度が低すぎると溶媒に対する前記カルボン酸アミドの濃度が高くなり、反応物の液性が劣化し、生産性が低下することがある。
【００４２】
前記過酸化水素の添加後、前記カルボン酸アミドの転化率を高めるためには、攪拌状態を保つことが好ましい。
前記過酸化水素の添加及び攪拌の際の保持温度としては、反応物が攪拌混合できる温度以上で、かつ生成される前記カルボン酸アミド誘導体の分解濃度以下であることが好ましい。このような温度としては、例えば、６０〜９５℃が好ましく、７０〜９０℃がより好ましい。また、保持時間としては、例えば、３０分〜２４時間が好ましく、１〜８時間がより好ましい。
【００４３】
なお、前記カルボン酸アミドと前記過酸化水素との反応は、加圧下で行ってもよいし、常圧下で行ってもよい。
また、反応終了後、反応物中に未反応の前記過酸化水素を多く含む場合には、必要に応じて、例えば、前記カルボン酸アミドをさらに添加する他、公知の方法の中から適宜選択して、更に分解反応を行わせることができる。該分解反応の方法としては、例えば、水酸化ナトリウムを添加する方法が挙げられる。
【００４４】
反応に使用する溶媒としては、例えば、水及びアルコール類の少なくともいずれかから選択される１種以上の溶媒が好適に挙げられる。
前記アルコール類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エタノール、２−プロパノール、プロピレングリコール等が挙げられる。これらの中でも、生成されるアミンオキシドの有効成分濃度を高くすることができる点で、２−プロパノール、エタノールが好適に使用される。
前記溶媒の使用量は、反応物を攪拌混合するのに十分な量であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、反応物中の前記アミンオキシドの有効成分濃度は１０〜５０質量％が好ましく、１５〜４０質量％がより好ましいため、該有効成分濃度を満たす量を使用することが好ましい。前記使用量が少なすぎると反応物の混合状態が悪くなり、ゲル化することがある。前記使用量が多すぎると反応物中の前記アミンオキシドの濃度が小さくなり、生産性が低下することがある。
【００４５】
前記（ａ）の方法により、カルボン酸アミド誘導体として、下記構造式（３）で表されるアミンオキシドが得られる。
【化２１】
2006188478.tif 000013
ただし、前記構造式（３）中、Ｒ１は、炭素数５〜２３の直鎖又は分岐鎖のアルキル基、アルケニル基、及びヒドロキシアルキル基のいずれかを表し、Ｒ３及びＲ４は、互いに同一又は異なる炭素数１〜４のアルキル基を表し、ｎは２〜４の整数を表す。
【００４６】
前記アミンオキシドの具体例としては、例えば、ラウリン酸アミドプロピルアミンオキシド、カプロン酸アミドプロピルアミンオキシド、カプリル酸アミドプロピルアミンオキシド、カプリン酸アミドプロピルアミンオキシド、ミリスチン酸アミドプロピルアミンオキシド、パルミチン酸アミドプロピルアミンオキシド、ステアリン酸アミドプロピルアミンオキシド、オレイン酸アミドプロピルアミンオキシド、ヤシ油脂肪酸アミドプロピルアミンオキシド、パーム油脂肪酸アミドプロピルアミンオキシド、ベヘン酸アミドプロピルアミンオキシド、イソステアリン酸アミドプロピルアミンオキシド、イソパルミチン酸アミドプロピルアミンオキシド、イソトリデカン酸アミドプロピルアミンオキシド、及び２-エチルヘキサン酸アミドプロピルアミンオキシドなどが挙げられる。
【００４７】
＜（ｂ）ベタインの製造方法＞
前記ベタインの製造方法としては、本発明のカルボン酸アミドの製造方法により製造された前記カルボン酸アミドと、下記構造式（４）で表されるモノハロアルキルカルボン酸又はその塩とを反応させる方法であれば、特に制限はなく、目的に応じて公知の方法の中から適宜選択することができる。
【００４８】
【化２２】
2006188478.tif 000014
ただし、前記構造式（４）中、Ｙは、ハロゲン原子を表し、Ｒ５は、炭素数１〜３の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基を表し、Ｚは、水素原子及びアルカリ金属原子のいずれかを表す。
前記モノハロアルキルカルボン酸又はその塩としては、例えば、モノクロロ酢酸、モノブロモ酢酸、モノクロロプロピオン酸、モノブロモプロピオン酸、モノクロロ酪酸、モノブロモ酪酸、並びにそれらのナトリウム塩及びカリウム塩などが挙げられ、これらの中でもモノクロロ酢酸、及びモノクロロ酢酸ナトリウムが特に好ましい。
【００４９】
前記カルボン酸アミドに対する前記モノハロアルキルカルボン酸又はその塩の添加量としては、モル比として１〜２が好ましく、１〜１．１５がより好ましい。前記モル比が１未満であると、反応時間が長くなると共に、未反応のカルボン酸アミドが過多となるため反応物の液性が劣化し、生産性が低下することがあり、前記モル比が２を超えると、反応後に残存するモノハロアルキルカルボン酸又はその塩の量が多くなり、副反応が生じやすくなることがある。
【００５０】
前記モノハロアルキルカルボン酸又はその塩の添加後、前記カルボン酸アミドの転化率を高めるためには、攪拌状態を保つことが好ましい。
前記モノハロアルキルカルボン酸又はその塩の添加及び攪拌の際のｐＨとしては、８〜１０が好ましく、保持温度としては、５０〜１００℃が好ましい。また、保持時間としては、例えば、３０分〜２４時間が好ましく、１〜８時間がより好ましい。
【００５１】
なお、前記カルボン酸アミドとモノハロアルキルカルボン酸又はその塩との反応は、加圧下で行ってもよいし、常圧下で行ってもよい。
【００５２】
反応に使用する溶媒としては、例えば、水及びアルコール類の少なくともいずれかから選択される１種以上の溶媒が好適に挙げられる。
前記アルコール類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エタノール、２−プロパノール、プロピレングリコール等が挙げられる。これらの中でも、生成されるベタインの有効成分濃度を高くすることができる点で、２−プロパノール、エタノールが好適に使用される。
前記溶媒の使用量は、反応物を攪拌混合するのに十分な量であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、反応物中の前記ベタインの有効成分濃度は１０〜４０質量％が好ましく、１５〜３５質量％がより好ましいため、該有効成分濃度を満たす量を使用することが好ましい。前記使用量が少なすぎると反応物の混合状態が悪くなり、ゲル化することがある。前記使用量が多すぎると反応物中の前記ベタインの濃度が小さくなり、生産性が低下することがある。
【００５３】
前記（ｂ）の方法により、カルボン酸アミン誘導体として、下記構造式（５）で表されるベタインが得られる。
【化２３】
2006188478.tif 000015
ただし、前記構造式（５）中、Ｒ１は、炭素数５〜２３の直鎖又は分岐鎖のアルキル基、アルケニル基、及びヒドロキシアルキル基のいずれかを表し、Ｒ３及びＲ４は、互いに同一又は異なる炭素数１〜４のアルキル基を表し、ｎは２〜４の整数を表す。
【００５４】
前記ベタインの具体例としては、例えば、ラウリン酸アミドプロピルベタイン、カプロン酸アミドプロピルベタイン、カプリル酸アミドプロピルベタイン、カプリン酸アミドプロピルベタイン、ミリスチン酸アミドプロピルベタイン、パルミチン酸アミドプロピルベタイン、ステアリン酸アミドプロピルベタイン、オレイン酸アミドプロピルベタイン、ヤシ油脂肪酸アミドプロピルベタイン、パーム油脂肪酸アミドプロピルベタイン、ベヘン酸アミドプロピルベタイン、イソステアリン酸アミドプロピルベタイン、イソパルミチン酸アミドプロピルベタイン、イソトリデカン酸アミドプロピルベタイン、及び２-エチルヘキサン酸アミドプロピルベタインなどが挙げられる。
【００５５】
＜（ｃ）四級アンモニウム塩の製造方法＞
前記四級アンモニウムの製造方法としては、本発明のカルボン酸アミドの製造方法により製造された前記カルボン酸アミドと、下記構造式（６）で表されるハロゲン化アルキル、及び下記構造式（７）で表されるジアルキル硫酸（以下、「四級化剤」と称する）のいずれかとを反応させる方法であれば、特に制限はなく、目的に応じて公知の方法の中から適宜選択することができる。
【００５６】
【化２４】
2006188478.tif 000016
ただし、前記構造式（６）中、Ｙは、ハロゲン原子を表し、Ｒ６は、炭素数１〜２のアルキルを表す。
前記ハロゲン化アルキルとしては、例えば、塩化メチル、ヨウ化メチル、塩化エチル、臭化エチル等の低級アルキルハライドなどが挙げられる。
【００５７】
【化２５】
2006188478.tif 000017
ただし、前記構造式（７）中、Ｒ７は、炭素数１〜２のアルキルを表す。
前記ジアルキル硫酸としては、例えば、ジメチル硫酸、ジエチル硫酸等が挙げられる。
【００５８】
前記カルボン酸アミドに対する前記四級化剤の添加量としては、０．９０〜１．３当量が好ましく、０．９５〜１．１当量がより好ましい。前記四級化剤の添加量が０．９０未満であると、反応時間が長くなり、熱履歴による色調劣化が生じると共に臭気が発生しやすく、前記四級化剤の添加量が１．３当量を超えると、残存した四級化剤が色調劣化及び臭気発生を促進させ、高品質な四級アンモニウム塩が得られにくくなり、さらにコスト面でも不利である。
【００５９】
前記カルボン酸アミドと前記四級化剤との反応温度は、前記カルボン酸の融点、又はカルボン酸と反応溶媒との混合物の融点以上で、かつ品質低下を生じない温度以下であることが好ましく、具体的には６５〜１２０℃が好ましく、７０〜１００℃がより好ましく、８０〜９０℃が特に好ましい。
また、反応時間としては、例えば、３０分〜２４時間が好ましく、１〜８時間がより好ましい。
【００６０】
なお、前記カルボン酸アミドと前記四級化剤との反応は、加圧下で行ってもよいし、常圧下で行ってもよい。
また、反応終了後、残存する未反応の四級化剤を除去するために、窒素等の不活性ガスを流通させたり、減圧したりすることが好ましい。
【００６１】
反応に使用する溶媒としては、例えば、エタノール、２−プロパノール、プロピレングリコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、セトステアリルアルコール、及びベヘニルアルコールなどが挙げられ、これらの中でも、エタノール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、及びセトステアリルアルコールが好ましい。
前記溶媒の使用量は、反応物を攪拌混合するのに十分な量であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、反応物中の前記四級アンモニウム塩の有効成分濃度は１０〜８０質量％が好ましく、１５〜５０質量％がより好ましいため、該有効成分濃度を満たす量を使用することが好ましい。前記使用量が少なすぎると反応物の混合状態が悪くなり、ゲル化することがある。前記使用量が多すぎると反応物中の前記四級アンモニウム塩の濃度が小さくなり、生産性が低下することがある。
【００６２】
前記（ｃ）の方法により、カルボン酸アミン誘導体として、下記構造式（８）で表される四級アンモニウム塩が得られる。
【化２６】
2006188478.tif 000018
ただし、前記構造式（８）中、Ｒ１は、炭素数５〜２３の直鎖又は分岐鎖のアルキル基、アルケニル基、及びヒドロキシアルキル基のいずれかを表し、Ｒ３及びＲ４は、互いに同一又は異なる炭素数１〜４のアルキル基を表し、Ｒ８は、前記構造式（６）中のＲ６又は前記構造式（７）中のＲ７を表し、Ｘは、ハロゲン原子又はＲ７ＳＯ４を表し、ｎは２〜４の整数を表す。
【００６３】
前記四級アンモニウム塩の具体例としては、例えば、ベヘン酸アミドプロピルアンモニウム塩、ステアリン酸アミドプロピルアンモニウム塩、パルミチン酸アミドプロピルアンモニウム塩、ラウリン酸アミドプロピルアンモニウム塩、カプリル酸アミドプロピルアンモニウム塩、カプリン酸アミドプロピルアンモニウム塩、カプロン酸アミドプロピルアンモニウム塩、ヤシ油脂肪酸アミドプロピルアンモニウム塩、パーム油脂肪酸アミドプロピルアンモニウム塩、硬化牛脂脂肪酸アミドプロピルアンモニウム塩、イソステアリン酸アミドプロピルアンモニウム塩、及びイソパルミチン酸アミドプロピルアンモニウム塩などが挙げられる。
【００６４】
＜（ｄ）アミン塩の製造方法＞
前記アミン塩の製造方法としては、本発明のカルボン酸アミドの製造方法により製造された前記カルボン酸アミドを、有機酸、無機酸、及び酸性アミノ酸から選択される少なくとも１種（以下、「中和剤」と称する）で中和する方法であれば、特に制限は無く、目的に応じて公知の方法の中から適宜選択することができる。
【００６５】
前記中和剤としては、例えば、乳酸、グリコール酸、クエン酸、コハク酸、リンゴ酸、塩酸、硫酸、パラトルエンスルホン酸、リン酸、ホウ酸、グルタミン酸、及びアスパラギン酸などが挙げられ、これらの中でも乳酸、クエン酸、パラトルエンスルホン酸、硫酸、及び塩酸が好ましい。これらは、１種を単独で、又は２種以上を混合して使用することができる。
【００６６】
前記カルボン酸アミドに対する前記中和剤の添加量としては、０．５〜１．５当量が好ましく、０．６〜１．４当量がより好ましい。前記中和剤の添加量が０．５当量未満であると、中和されないカルボン酸アミドが多くなるため、製剤等に配合した場合に該製剤のｐＨが高くなりすぎることがあり、前記中和剤の添加量が１．４当量を超えると、製剤等に配合した場合に該製剤のｐＨが低くなりすぎることがある。
【００６７】
前記カルボン酸アミドと前記中和剤との反応は、前記中和剤を水に溶解させて、融解させた前記カルボン酸アミド、又は温水中に溶解乃至分散させた前記カルボン酸アミドに添加して行う。溶媒を添加することにより、前記カルボン酸アミドの溶解性を向上させることが好ましい。その後、必要に応じて水分を留去することによりアミン塩が得られる。
前記カルボン酸アミドの反応率を高めるためには、攪拌状態を保つことが好ましい。
前記反応温度としては、カルボン酸アミドの融点以上であることが好ましく、４０〜９０℃がより好ましい。
前記反応時間としては、例えば、１分〜５時間が好ましく、５分〜１時間がより好ましい。
【００６８】
なお、前記カルボン酸アミドと前記中和剤との反応は、加圧下で行ってもよいし、常圧下で行ってもよい。
また、反応終了後、反応物中に未反応の前記中和剤を多く含む場合には、必要に応じて、例えば、前記カルボン酸アミドをさらに添加する他、公知の方法の中から適宜選択することができる。
【００６９】
反応に使用する溶媒としては、例えば、水及びアルコール類の少なくともいずれかから選択される１種以上の溶媒が好適に挙げられる。
前記アルコール類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エタノール、２−プロパノール、プロピレングリコール等が挙げられる。これらの中でも、生成されるアミン塩の有効成分濃度を高くすることができる点で、２−プロパノール、エタノールが好適に使用される。
前記溶媒の使用量は、反応物を攪拌混合するのに十分な量であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、反応物中の前記アミン塩の有効成分濃度は１０〜４０質量％が好ましく、１５〜４０質量％がより好ましいため、該有効成分濃度を満たす量を使用することが好ましい。前記使用量が少なすぎると反応物の混合状態が悪くなり、ゲル化することがある。前記使用量が多すぎると反応物中の前記アミン塩の濃度が小さくなり、生産性が低下することがある。
【００７０】
前記（ｄ）の方法により、カルボン酸アミン誘導体として、下記構造式（９）で表されるアミン塩が得られる。
【化２７】
2006188478.tif 000019
ただし、前記構造式（９）中、Ｒ１は、炭素数５〜２３の直鎖又は分岐鎖のアルキル基、アルケニル基、及びヒドロキシアルキル基のいずれかを表し、Ｒ３及びＲ４は、互いに同一又は異なる炭素数１〜４のアルキル基を表し、Ａは、有機酸、無機酸、及び酸性アミノ酸のいずれかを表し、ｎは２〜４の整数を表す。
【００７１】
前記アミン塩の具体例としては、例えば、ステアリン酸アミドプロピルアミン塩、ベヘン酸アミドプロピルアミン塩、パルミチン酸アミドプロピルアミン塩、ラウリン酸アミドプロピルアミン塩、カプリル酸アミドプロピルアミン塩、カプリン酸アミドプロピルアミン塩、カプロン酸アミドプロピルアミン塩、ヤシ油脂肪酸アミドプロピルアミン塩、パーム油脂肪酸アミドプロピルアミン塩、硬化牛脂脂肪酸アミドプロピルアミン塩、イソステアリン酸アミドプロピルアミン塩、及びイソパルミチン酸アミドプロピルアミン塩などが挙げられる。
【００７２】
本発明のカルボン酸アミド誘導体の製造方法により製造された前記カルボン酸アミド誘導体は、色調劣化が抑制され、臭気が改善されているため、衣料用洗剤、台所用洗剤、ヘアシャンプー剤、ボディシャンプー剤、及び洗顔剤等の洗浄剤、ヘアリンス剤、ヘアコンディショナー剤、及びヘアトリートメント剤等の毛髪処理剤、並びに繊維処理剤などに好適に使用することができる。
【実施例】
【００７３】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこの実施例に何ら限定されるものではない。
【００７４】
（実施例１）
＜カルボン酸アミドの製造＞
−カルボン酸アミド合成工程−
撹拌器、温度計、及び還流冷却器を備えた１リットル四ツ口フラスコに、脂肪酸としてステアリン酸３５０ｇ（アシッドケム社製、Ｐａｌｍａｃ９０−１８、分子量２８２）を仕込み、８０℃に加熱してステアリン酸を融解した。窒素置換（１３ｋＰａに減圧後、常圧・窒素戻し）を２回行った後、１５０℃に昇温し、ジアミンとしてジメチルアミノプロピルアミン（以下、「ＤＭＡＰＡ」と略記する）１２０ｇ（ＢＡＳＦ社製、分子量１０２、ステアリン酸に対するモル比：０．９５）を１時間かけて滴下した。次いで、１５０〜１６０℃で１時間保持した後、１時間かけて１８５℃に昇温し、ＤＭＡＰＡ４４ｇを１時間かけて滴下し、滴下終了後、１８５〜１９０℃で保持することにより反応物を調製した。反応により副生した水は系外に留去し、ＤＭＡＰＡは還流するように冷却器の還流温度を調整した。
【００７５】
−第一留去工程−
前記反応物の酸価が１．５ｍｇ−ＫＯＨ／ｇになったことを確認した後、前記反応物を１７０〜１９０℃に保持したまま４．０ｋＰａに減圧し、１時間放置することにより未反応のＤＭＡＰＡを留去した。
ガスクロマトグラフィー（以下、「ＧＣ」と略記）を用い、下記の方法によりＤＭＡＰＡ濃度を測定した結果、０．０２％であった。
【００７６】
−−濃度測定条件−−
測定装置はＨＰ５８９０（ＨＥＷＬＥＴＴ  ＰＡＣＫＡＲＤ社製）を用い、カラムはＵｌｔｒａ  １（Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製、φ２μｍ×２５ｍ×ｔ０．１１μｍ）を用いた。カラム温度は、６０℃を開始温度とし、３００℃になるまで１０℃／分で昇温し、その後、３００℃で４０分間保持した。試料の注入温度は３２０℃、検出器温度は３２０℃とし、キャリアーガスとしてヘリウムを用い、スピリット比は１：５０とした。検出器はＦＩＤを用い、注入量は１μＬとした。なお、試料はシリル化して測定した。
【００７７】
−第二留去工程−
前記反応物を１２０℃まで冷却後、精製水４４ｇを加え、６０〜１００℃に保持して撹拌しながら４．０ｋＰａに減圧し、水とともに残存する未反応のＤＭＡＰＡ及び微量の不純物を留去した。再度、精製水４４ｇを加え、撹拌しながら、４．０ｋＰａに減圧し、１５分間放置することにより、水を留去した。
第一留去工程と同様の方法でＤＭＡＰＡ濃度を測定した結果、ＤＭＡＰＡのピークは検出されなかった（０．００５％未満）。
【００７８】
−評価−
上記の方法により得られたステアリン酸ジメチルアミノプロピルアミドを９９％含有する前記反応物の臭気、及び色調を以下の方法により評価した。結果を表１に示す。
（１）臭気の評価
前記反応物をエタノールで５０質量％の濃度に希釈して薬包紙に塗抹し、エタノールを蒸発させて評価用サンプルを調製した。前記サンプルを用いてパネラーによる官能評価を行い、下記の基準に基づき、臭気を評価した。また、前記反応物を５０℃で１ヶ月保存したものの臭気を、同様にして評価した。
〔評価基準〕
◎：無臭
○：ごく僅かに臭気（アミン臭等）がある。
△：はっきりとした臭気（アミン臭等）がある。
×：強い臭気（アミン臭等）がある。
【００７９】
（２）色調の評価
色差分析計（日本電色工業（株）製「ＯＭＥ−２００」）を用いて、製造直後の前記反応物の色調、及び５０℃で１ヶ月保存した後の色調をそれぞれ測定して、色調劣化の有無を調べた。
結果をＧ／Ｈ、又はＡＰＨＡで示す。なお、Ｇ／Ｈの値、又はＡＰＨＡの値が大きくなっていることが、色調が劣化していることを表す。
【００８０】
（実施例２）
＜カルボン酸アミドの製造＞
−カルボン酸アミド合成工程−
撹拌器、温度計、及び還流冷却器を備えた１リットル四ツ口フラスコに、脂肪酸としてベヘン酸３５０ｇ（コグニス社製、ＥＤＥＮＯＲ  Ｃ２２  ８５ＲＧＳ、分子量３４０）を仕込み、９０℃に加熱してベヘン酸を融解した。窒素置換（１３ｋＰａに減圧後、常圧・窒素戻し）を２回行った後、ＤＭＡＰＡ１００ｇを仕込み、１４０〜１５０℃に昇温して１時間反応させた。次いで、１７０℃に昇温し、ＤＭＡＰＡ３７ｇを１時間かけて滴下した後、１８５℃に昇温して反応物を得た。添加したＤＭＡＰＡの全量のモル比は、ベヘン酸に対して１．３であった。反応により副生した水は系外に留去し、ＤＭＡＰＡは還流するように冷却器の還流温度を調整した。
【００８１】
−第一留去工程−
前記反応物の酸価が２．０ｍｇ−ＫＯＨ／ｇになったことを確認した後、前記反応物を１８０〜１９０℃に保持したまま、キャピラリー管を用いて窒素を２５Ｌ／時間で３時間流通させることにより未反応のＤＭＡＰＡを留去した。
ＧＣを用い、実施例１と同様にしてＤＭＡＰＡ濃度を測定した結果、０．５％であった。
【００８２】
−第二留去工程−
前記反応物を１５０℃まで冷却後、１２０〜１５０℃に保持しながら、精製水を４５ｇ／時間の流量で３時間滴下し、留出する水とともに残存する未反応のＤＭＡＰＡ及び微量の不純物を留去した。
ＧＣを用い、実施例１と同様にしてＤＭＡＰＡ濃度を測定した結果、ＤＭＡＰＡのピークは検出されなかった（０．００５％未満）。
その後、さらに窒素ガスを流通させることにより、残存する微量の水を留去した。
【００８３】
−評価−
上記の方法により得られたベヘン酸ジメチルアミノプロピルアミドを９９％含有する前記反応物の臭気及び色調を、実施例１と同様にして評価した。結果を表１に示す。
【００８４】
（実施例３）
＜カルボン酸アミドの製造＞
−カルボン酸アミド合成工程−
撹拌器、温度計、及び還流冷却器を備えた１リットル四ツ口フラスコに、脂肪酸エステルとしてラウリン酸メチルエステル３００ｇ（ライオンケミカル社製、パステルＭ１２、分子量２１４）を仕込み、６０℃にて窒素置換（１３ｋＰａに減圧後、常圧・窒素戻し）を２回行った後、１８０℃に昇温し、ＤＭＡＰＡ１８６ｇ（ラウリン酸メチルエステルに対するモル比：１．３）を３時間かけて滴下した。ＤＭＡＰＡの滴下中から滴下終了後５時間まで１８０〜１９０℃に保持して反応物を調製した。反応により副生したメタノールは冷却器に８０℃の温水を流すことにより系外に留去し、ＤＭＡＰＡは還流させた。
【００８５】
−第一留去工程−
前記反応物中の未反応メチルエステル濃度をＧＣを用いて常法により測定し、０．５質量％になったことを確認した後、前記反応物を１８０〜１９０℃に保持したまま、４．０ｋＰａに減圧し、１時間放置することにより未反応のＤＭＡＰＡを留去した。
ＧＣを用い、実施例１と同様にしてＤＭＡＰＡ濃度を測定した結果、０．０２％であった。
【００８６】
−第二留去工程−
前記反応物を１３０℃まで冷却後、１２０〜１３０℃に保持しながら、前記反応物に対し、精製水を１２０℃に加熱して生成させた水蒸気を、ポンプを用いて４０ｇ／時間の流量で吹き込み、留出するメタノールとともに残存する未反応のＤＭＡＰＡを留去した。この工程を２時間行った。
ＧＣを用い、実施例１と同様にしてＤＭＡＰＡ濃度を測定した結果、ＤＭＡＰＡのピークは検出されなかった（０．００５％未満）。
その後、さらに８０〜１２０℃に保持しながら４．０ｋＰａに減圧し、残存する微量の水を留去した。
【００８７】
−評価−
上記の方法により得られたラウリン酸ジメチルアミノプロピルアミドを９９．６％含有する前記反応物の臭気及び色調を、実施例１と同様にして評価した。結果を表１に示す。
【００８８】
（比較例１）
ステアリン酸とＤＭＡＰＡを用いて、実施例１と同様にしてカルボン酸アミド合成工程を行った。ステアリン酸とＤＭＡＰＡとの反応終了後、反応物を１８０〜１９０℃の条件下で４．０ｋＰａに減圧し、２時間トッピングを行い、未反応のＤＭＡＰＡを留去した。ＧＣを用い、実施例１と同様にしてＤＭＡＰＡ濃度を測定した結果、０．０２％であった。
また、得られたステアリン酸ジメチルアミノプロピルアミドの臭気及び色調を実施例１と同様にして評価した。結果を表１に示す。
【００８９】
（比較例２）
ベヘン酸とＤＭＡＰＡを用い、実施例２と同様にして、カルボン酸アミド合成工程を行った。ベヘン酸とＤＭＡＰＡとの反応終了後、反応物を１８０〜１９０℃に保持しながら、キャピラリー管から窒素を１５Ｌ／時間で５時間流通させて未反応のＤＭＡＰＡを留去した。ＧＣを用い、実施例１と同様にしてＤＭＡＰＡ濃度を測定した結果、０．０３％であった。
また、得られたベヘン酸ジメチルアミノプロピルアミドの臭気及び色調を実施例１と同様にして評価した。結果を表１に示す。
【００９０】
（比較例３）
ラウリン酸メチルエステルとＤＭＡＰＡを用い、実施例３と同様にしてカルボン酸アミド合成工程を行った。ラウリン酸メチルエステルとＤＭＡＰＡとの反応終了後、反応物を１５０℃に冷却し、１２０〜１５０℃に保持しながら、精製水を４０ｇ／時間の流量で３時間滴下し、留出する水とともに未反応のＤＭＡＰＡを留去した。ＧＣを用い、常法によりＤＭＡＰＡ濃度を測定した結果、０．０２％であった。その後、８０〜１２０℃で４．０ｋＰａに減圧し、残存する微量の水を留去した。
また、得られたラウリン酸ジメチルアミノプロピルアミドの臭気及び色調を実施例１と同様にして評価した。結果を表１に示す。
【００９１】
【表１】
2006188478.tif 000020
処理方法Ａ：減圧（減圧トッピング）
処理方法Ｂ：不活性ガス流通
処理方法Ｃ：水添加
処理方法Ｄ：水蒸気添加
【００９２】
表１の結果から、比較例１〜３のように、減圧又は窒素ガス流通のいずれか１つの留去工程を長時間行っても、未反応のＤＭＡＰＡの濃度は０．００５％未満とならないことがわかった。また、０．００５質量％未満となるまで未反応のＤＭＡＰＡを留去する工程を行って製造した実施例１〜３のカルボン酸アミドは、未反応のＤＭＡＰＡが０．００５質量％以上である比較例１〜３のカルボン酸アミドと比べて、臭気が良化され、保存による臭気の発生及び色調の劣化も抑制され、保存安定性に優れていることがわかった。
【００９３】
（実施例４）
＜カルボン酸アミド誘導体（アミン塩）の製造＞
実施例１と同様にして合成したステアリン酸ジメチルアミノプロピルアミド２５０ｇ（アミン価から算出した分子量：３６８）を１リットル四つ口フラスコに仕込み、７０〜９０℃で撹拌した。ここに濃塩酸（関東化学製）３４．０ｇ（カルボン酸アミドに対するモル比：０．６）を徐々に添加して、ステアリン酸ジメチルアミノプロピルアミドを中和した。７０〜９０℃に保ちながら減圧下で水分を留去し、室温下で冷却・固化させて、フレーク状のステアリン酸アミドプロピルアミン塩を得た。
得られたステアリン酸アミドプロピルアミン塩の臭気及び色調を、実施例１と同様にして評価した。結果を表２に示す。前記色調の評価は、ステアリン酸アミドプロピルアミン塩が５０質量％となるようにエタノールに溶解したサンプルを使用した。
【００９４】
（実施例５）
＜カルボン酸アミド誘導体（四級アンモニウム塩）の製造＞
実施例２と同様にして合成したベヘン酸ジメチルアミノプロピルアミド２００ｇ（アミン価から算出した分子量：４２６）を、オクタデシルアルコール（関東化学製）１６７ｇと、ヘキサデシルアルコール（関東化学製）１６７ｇと、炭酸水素ナトリウム（旭硝子製）１．０ｇと共に１リットルガラスオートクレーブに仕込み、８５℃に加温して溶解させた後、窒素置換（０．２ＭＰａに減圧後、常圧・窒素戻し）を２回行った。
８５℃にて、塩化メチル（住友精化製）を２５．０ｇ（カルボン酸アミドに対するモル比：１．０５）を仕込み、８５〜１００℃で２時間熟成した。未反応のジアミンの濃度が１％未満であることを確認した後、脱圧し、室温下で冷却・固化させて、フレーク状のベヘン酸アミドプロピルアンモニウム塩を得た。
得られたベヘン酸アミドプロピルアンモニウム塩の臭気及び色調を、実施例１と同様にして評価した。結果を表２に示す。前記色調の評価は、ベヘン酸アミドプロピルアンモニウム塩が５０質量％となるようにエタノールに溶解したサンプルを使用した。
【００９５】
（実施例６）
＜カルボン酸アミド誘導体（ベタイン）の製造＞
実施例３と同様にして合成したラウリン酸ジメチルアミノプロピルアミド１５０ｇ（アミン価から算出した分子量：２８６）と、イオン交換水３９８ｇと、モノクロロ酢酸ナトリウム（関東化学製、分子量１１７）６６ｇ（カルボン酸アミドに対するモル比：１．０８）と、水酸化ナトリウム水溶液（関東化学製、３０％に希釈）４．０ｇとを、撹拌器、温度計、及び還流冷却器を備えた１リットル四ツ口フラスコに仕込んだ後、８５℃に加温した。８５〜９０℃に保持しながら５時間熟成を行った後、４０℃に冷却し、有効成分約３０％のラウリン酸アミドプロピルベタインを得た。
得られたラウリン酸アミドプロピルベタインの臭気及び色調を、実施例１と同様にして評価した。結果を表２に示す。
【００９６】
（実施例７）
＜カルボン酸アミド誘導体（アミンオキシド）の製造＞
撹拌器、温度計、及び還流冷却器を備えた１リットル四ツ口フラスコに、実施例３と同様にして合成したラウリン酸ジメチルアミノプロピルアミド２００ｇ（アミン価から算出した分子量：２８６）と、精製水２００ｇとを仕込み、撹拌しながら、８．３％の過酸化水素（三菱ガス化学製、４５％品を希釈して使用）５６ｇ（カルボン酸アミドに対するモル比：１．０５）を７５℃で２時間かけて滴下した。滴下終了後、８５℃にて５時間熟成し、有効成分濃度約３０％のラウリン酸アミドプロピルアミンオキシドを含む反応物を得た。
得られたラウリン酸アミドプロピルアミンオキシドの臭気及び色調を、実施例１と同様にして評価した。結果を表２に示す。
【００９７】
（比較例４）
比較例１と同様にして合成したステアリン酸ジメチルアミノプロピルアミドを用いて、実施例４と同様にしてステアリン酸アミドプロピルアミン塩を調製した。
得られたステアリン酸アミドプロピルアミン塩の臭気及び色調を、実施例１と同様にして評価した。結果を表２に示す。前記色調の評価は、ステアリン酸アミドプロピルアミン塩が５０質量％となるようにエタノールに溶解したサンプルを使用した。
【００９８】
（比較例５）
比較例２と同様にして合成したベヘン酸ジメチルアミノプロピルアミドを用いて、実施例５と同様にしてベヘン酸アミドプロピルアンモニウム塩を調製した。
得られたベヘン酸アミドプロピルアンモニウム塩の臭気を、実施例１と同様にして評価した。結果を表２に示す。前記色調の評価は、ベヘン酸アミドプロピルアンモニウム塩が５０質量％となるようにエタノールに溶解したサンプルを使用した。
【００９９】
（比較例６）
比較例３と同様にして合成したラウリン酸ジメチルアミノプロピルアミドを用いて、実施例６と同様にしてラウリン酸ジメチルアミノプロピルベタインを調製した。
得られたラウリン酸ジメチルアミノプロピルベタインの臭気を、実施例１と同様にして評価した。結果を表２に示す。
【０１００】
（比較例７）
比較例３と同様にして合成したラウリン酸ジメチルアミノプロピルアミドを用いて、実施例７と同様にしてラウリン酸アミドアミノプロピルアミンオキシドを調製した。
得られたラウリン酸アミドアミノプロピルアミンオキシドの臭気を、実施例１と同様にして評価した。結果を表２に示す。
【０１０１】
【表２】
2006188478.tif 000021
【０１０２】
表２の結果から、第一留去工程及び第二留去工程を行って製造され、残留する未反応ＤＭＡＰＡの濃度が０．００５質量％未満であるカルボン酸アミドを用いて製造したカルボン酸アミド誘導体（実施例４〜７）は、いずれか一方の留去工程のみ行って製造され、残留する未反応ＤＭＡＰＡの濃度が０．００５質量％以上であるカルボン酸アミドを用いて製造したカルボン酸アミド誘導体（比較例４〜７）よりも、臭気が良化され、保存による臭気の発生及び色調の劣化も抑制され、保存安定性に優れていることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明のカルボン酸アミドの製造方法により製造されたカルボン酸アミドは、未反応のジアミン含有量が低く、色調劣化が抑制され、臭気が改善され、保存安定性に優れているため、毛髪化粧料や洗浄剤等に好適に使用されると共に、後述するカルボン酸アミド誘導体の製造に用いることができる。
また、本発明のカルボン酸アミド誘導体の製造方法により製造された前記カルボン酸アミド誘導体は、色調劣化が抑制され、臭気が改善され、保存安定性に優れているため、衣料用洗剤、台所用洗剤、ヘアシャンプー剤、ボディシャンプー剤、及び洗顔剤等の洗浄剤、ヘアリンス剤、ヘアコンディショナー剤、及びヘアトリートメント剤等の毛髪処理剤、並びに繊維処理剤などに好適に使用することができる。